(57)【要約】【課題】画像間の差分符号化を用いない場合でも、全体の伝送量を抑えること。【解決手段】動画像信号が入力すると、まず、直交変換器１がその動画像信号を符号化単位ブロックで直交変換し、減算器２が現在の符号化単位ブロックの直交変換係数と一つ前の符号化単位ブロックの直交変換係数との間の差分を取り、量子化器３はその差分を量子化して逆量子化部４および係数判定器８へ出力する。係数判定器８は、周波数領域指示器９から指定された所定の周波数領域に存在する量子化係数が、閾値指示器７から指示された所定の閾値より大きいか否かを判定し、閾値以下の場合のみ、量子化係数をゼロにする。ゼロラン長計測器１０は、量子化係数がゼロとなるピクチャ数と符号化単位ブロック数とを計測し、ゼロラン長情報生成器１１は、その計測値に基づいてゼロラン長情報を生成し、ＶＬＣ器１２は量子化係数とゼロラン長情報とを可変長符号化する。【選択図】図１
2010050509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換して直交変換係数を出力する直交変換手段と、
前記直交変換係数間で差分データを求める差分手段と、
前記差分データを量子化して量子化係数を出力する量子化手段と、
所定の周波数領域における前記量子化係数が所定の閾値以下であるか否かを判定し、前記量子化係数が前記所定の閾値より大きい場合はその値を出力する一方、前記量子化係数が前記所定の閾値以下の場合はその符号化単位ブロックの量子化係数を０とする係数判定手段と、
量子化係数が０とされた前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長を計測するゼロラン長計測手段と、
計測された前記ゼロラン長に基づいてゼロラン長情報を生成するゼロラン長情報生成手段と、
前記所定の閾値より大きいと判定された前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを可変長符号化する可変長符号化手段と、
を有する動画像符号化装置。
【請求項２】
請求項１記載の動画像符号化装置において、さらに、
前記所定の周波数領域を指定する周波数領域指定手段と、
前記所定の閾値を指定する閾値指定手段と、を有し、
前記係数判定手段は、
前記周波数領域指定手段によって指定された前記所定の周波数領域における前記量子化係数が、前記所定の閾値指定手段によって指定された前記所定の閾値以下であるか否かを判定し、前記量子化係数が前記所定の閾値より大きい場合はその値を出力する一方、前記量子化係数が前記所定の閾値以下の場合はその符号化単位ブロックの量子化係数を０とする、動画像符号化装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の動画像符号化装置において、
前記周波数領域指定手段は、
前記量子化係数の走査順序に応じて、前記量子化係数における周波数領域を指定する、動画像符号化装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一の請求項に記載の動画像符号化装置において、
前記ゼロラン長計測手段は、
量子化係数が０とされた前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長を、前記符号化単位ブロックおよび前記動画像信号のフレームを単位として計測し、
前記ゼロラン長情報生成手段は、
前記符号化単位ブロックおよび前記動画像信号のフレームを単位とする前記ゼロラン長に基づいてゼロラン長情報を生成する、動画像符号化装置。
【請求項５】
動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換して直交変換係数を出力するステップと、
前記直交変換係数間で差分データを求めるステップと、
前記差分データを量子化して量子化係数を出力するステップと、
所定の周波数領域における前記量子化係数が所定の閾値以下であるか否かを判定し、前記量子化係数が前記所定の閾値より大きい場合はその値を出力する一方、前記量子化係数が前記所定の閾値以下の場合はその符号化単位ブロックの量子化係数を０とするステップと、
量子化係数が０とされた前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長を計測するステップと、
計測された前記ゼロラン長に基づいてゼロラン長情報を生成するステップと、
前記所定の閾値より大きいと判定された前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを可変長符号化するステップと、
を有する動画像符号化方法。
【請求項６】
動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換した直交変換係数間の差分データを量子化し所定の周波数領域において所定の閾値より大きいと判定された量子化係数と、前記所定の周波数領域において前記所定の閾値以下であるためその符号化単位ブロックの量子化係数が０とみなした前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長情報とが可変長符号化された符号化データを可変長復号して可変長復号信号を出力する可変長復号手段と、
前記可変長復号信号から前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記量子化係数に基づいて前記量子化係数を復元する量子化係数復元手段と、
前記量子化係数復元手段によって復元された前記量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、
前記逆量子化手段によって逆量子化された逆量子化信号と、一つ前の逆量子化信号とを加算する加算手段と、
前記加算手段からの信号を前記１つ前の逆量子化信号として記憶する記憶手段と、
前記加算手段からの信号を逆直交変換して復号画像信号として出力する逆直交変換手段と、
前記復号画像信号を記憶するフレームメモリと、
前記フレームメモリに記憶された前記復号画像信号を、前記検出手段によって検出された前記ゼロラン長情報に基づいて出力させるフレームメモリ制御手段と、
を有する動画像復号装置。
【請求項７】
動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換した直交変換係数間の差分データを量子化し所定の周波数領域において所定の閾値より大きいと判定された量子化係数と、前記所定の周波数領域において前記所定の閾値以下であるためその符号化単位ブロックの量子化係数が０とみなした前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長情報とが可変長符号化された符号化データを可変長復号して可変長復号信号を出力するステップと、
前記可変長復号信号から前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを検出するステップと、
前記量子化係数に基づいて前記量子化係数を復元するステップと、
前記量子化係数を逆量子化するステップと、
前記逆量子化信号と、一つ前の逆量子化信号とを加算するステップと、
前記加算された信号を逆直交変換して復号画像信号として出力するステップと、
前記復号画像信号を記憶するフレームメモリに記憶するステップと、
前記フレームメモリに記憶された前記復号画像信号を、前記ゼロラン長情報に基づいて出力させるステップと、
を有する動画像復号方法。
【請求項８】
動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換した直交変換係数間の差分データを量子化し所定の周波数領域において所定の閾値より大きいと判定された量子化係数と、前記所定の周波数領域において前記所定の閾値以下であるためその符号化単位ブロックの量子化係数が０とみなした前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長情報とが可変長符号化された符号化データを可変長復号して可変長復号信号を出力する可変長復号手段と、
前記可変長復号信号から前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記量子化係数に基づいて前記量子化係数を復元する量子化係数復元手段と、
前記量子化係数復元手段によって復元された前記量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、
前記逆量子化手段によって逆量子化された逆量子化信号と、一つ前の逆量子化信号とを加算する加算手段と、
前記加算手段からの信号を前記１つ前の逆量子化信号として記憶する記憶手段と、
前記加算手段からの信号を逆直交変換して復号画像信号として出力する逆直交変換手段と、
前記復号画像信号を記憶するフレームメモリを有し、記憶した前記復号画像信号を、本装置とは別の復号装置の復号方式に対応する符号化方式に変換する符号化方式変換手段と、
前記符号化方式変換手段によって符号化方式が変換された前記復号画像信号を、前記検出手段によって検出された前記ゼロラン長情報に基づいて出力させる符号化方式変換制御手段と、
を有する符号化方式変換装置。
【請求項９】
動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換した直交変換係数間の差分データを量子化し所定の周波数領域において所定の閾値より大きいと判定された量子化係数と、前記所定の周波数領域において前記所定の閾値以下であるためその符号化単位ブロックの量子化係数が０とみなした前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長情報とが可変長符号化された符号化データを可変長復号して可変長復号信号を出力するステップと、
前記可変長復号信号から前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを検出するステップと、
前記量子化係数に基づいて前記量子化係数を復元するステップと、
前記量子化係数を逆量子化するステップと、
前記逆量子化信号と、一つ前の逆量子化信号とを加算するステップと、
前記加算された信号を逆直交変換して復号画像信号として出力するステップと、
前記復号画像信号をフレームメモリに記憶し、記憶した前記復号画像信号を、本装置とは別の復号装置の復号方式に対応する符号化方式に変換するステップと、
前記符号化方式を変換した前記復号画像信号を、前記ゼロラン長情報に基づいて出力させるステップと、
を有する符号化方式変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像（フレーム）間差分を取らずに符号化する動画像符号化装置、動画像符号化方法、およびかかる符号化データを復号する動画像復号装置、動画像復号方法、およびかかる符号化データの符号化方式を変換する符号化方式変換装置、および符号化方式変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動画像の圧縮符号化方式として、画像間の時間的相関関係に基づき画像間で差分を取り、その差分を圧縮符号化するＭＰＥＧ符号化方式があるが、監視カメラ等の分野においては、動画像で全体を監視した後、問題の発生した画像等を静止画により詳細に見る場合があるため、動画像符号化方式として、画像間で差分を取らないモーションＪＰＥＧ等が利用されることが多い（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２４５７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、モーションＪＰＥＧ等の画像間差分をとらない動画像符号化装置では、画像間差分を圧縮符号化するＭＰＥＧと違って、ほとんど動きのない監視対象の場合でも、１枚１枚の画像を独立に符号化する必要があり、画質を保とうすると、伝送量が大きくなる、という問題があった
【０００４】
そこで、本発明は、画像間の差分符号化を用いない場合でも、全体の伝送量を抑えることができる、動画像符号化装置および方法、動画像復号装置および方法、符号化方式変換装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明の動画像符号化装置は、動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換して直交変換係数を出力する直交変換手段と、前記直交変換係数間で差分データを求める差分手段と、前記差分データを量子化して量子化係数を出力する量子化手段と、所定の周波数領域における前記量子化係数が所定の閾値以下であるか否かを判定し、前記量子化係数が前記所定の閾値より大きい場合はその値を出力する一方、前記量子化係数が前記所定の閾値以下の場合はその符号化単位ブロックの量子化係数を０とする係数判定手段と、量子化係数が０とされた前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長を計測するゼロラン長計測手段と、計測された前記ゼロラン長に基づいてゼロラン長情報を生成するゼロラン長情報生成手段と、前記所定の閾値より大きいと判定された前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを可変長符号化する可変長符号化手段と、を有する。
ここで、前記動画像符号化装置において、さらに、前記所定の周波数領域を指定する周波数領域指定手段と、前記所定の閾値を指定する閾値指定手段と、を有し、前記係数判定手段は、前記周波数領域指定手段によって指定された前記所定の周波数領域における前記量子化係数が、前記所定の閾値指定手段によって指定された前記所定の閾値以下であるか否かを判定し、前記量子化係数が前記所定の閾値より大きい場合はその値を出力する一方、前記量子化係数が前記所定の閾値以下の場合はその符号化単位ブロックの量子化係数を０とする、ようにしても良い。また、前記動画像符号化装置において、前記周波数領域指定手段は、前記量子化係数の走査順序に応じて、前記量子化係数における周波数領域を指定する、ようにしても良い。また、前記動画像符号化装置において、前記ゼロラン長計測手段は、量子化係数が０とされた前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長を、前記符号化単位ブロックおよび前記動画像信号のフレームを単位として計測し、前記ゼロラン長情報生成手段は、前記符号化単位ブロックおよび前記動画像信号のフレームを単位とする前記ゼロラン長に基づいてゼロラン長情報を生成する、ようにしても良い。このことは、以降説明する他の発明でも同様である。
また、本発明の動画像符号化方法は、動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換して直交変換係数を出力するステップと、前記直交変換係数間で差分データを求めるステップと、前記差分データを量子化して量子化係数を出力するステップと、所定の周波数領域における前記量子化係数が所定の閾値以下であるか否かを判定し、前記量子化係数が前記所定の閾値より大きい場合はその値を出力する一方、前記量子化係数が前記所定の閾値以下の場合はその符号化単位ブロックの量子化係数を０とするステップと、量子化係数が０とされた前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長を計測するステップと、計測された前記ゼロラン長に基づいてゼロラン長情報を生成するステップと、前記所定の閾値より大きいと判定された前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを可変長符号化するステップと、を有する。
また、本発明の動画像復号装置は、動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換した直交変換係数間の差分データを量子化し所定の周波数領域において所定の閾値より大きいと判定された量子化係数と、前記所定の周波数領域において前記所定の閾値以下であるためその符号化単位ブロックの量子化係数が０とみなした前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長情報とが可変長符号化された符号化データを可変長復号して可変長復号信号を出力する可変長復号手段と、前記可変長復号信号から前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記量子化係数に基づいて前記量子化係数を復元する量子化係数復元手段と、前記量子化係数復元手段によって復元された前記量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段によって逆量子化された逆量子化信号と、一つ前の逆量子化信号とを加算する加算手段と、前記加算手段からの信号を前記１つ前の逆量子化信号として記憶する記憶手段と、前記加算手段からの信号を逆直交変換して復号画像信号として出力する逆直交変換手段と、前記復号画像信号を記憶するフレームメモリと、前記フレームメモリに記憶された前記復号画像信号を、前記検出手段によって検出された前記ゼロラン長情報に基づいて出力させるフレームメモリ制御手段と、を有する。
また、本発明の動画像復号方法は、動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換した直交変換係数間の差分データを量子化し所定の周波数領域において所定の閾値より大きいと判定された量子化係数と、前記所定の周波数領域において前記所定の閾値以下であるためその符号化単位ブロックの量子化係数が０とみなした前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長情報とが可変長符号化された符号化データを可変長復号して可変長復号信号を出力するステップと、前記可変長復号信号から前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを検出するステップと、前記量子化係数に基づいて前記量子化係数を復元するステップと、前記量子化係数を逆量子化するステップと、前記逆量子化信号と、一つ前の逆量子化信号とを加算するステップと、前記加算された信号を逆直交変換して復号画像信号として出力するステップと、前記復号画像信号を記憶するフレームメモリに記憶するステップと、前記フレームメモリに記憶された前記復号画像信号を、前記ゼロラン長情報に基づいて出力させるステップと、を有する。
また、本発明の符号化方式変換装置は、動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換した直交変換係数間の差分データを量子化し所定の周波数領域において所定の閾値より大きいと判定された量子化係数と、前記所定の周波数領域において前記所定の閾値以下であるためその符号化単位ブロックの量子化係数が０とみなした前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長情報とが可変長符号化された符号化データを可変長復号して可変長復号信号を出力する可変長復号手段と、前記可変長復号信号から前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記量子化係数に基づいて前記量子化係数を復元する量子化係数復元手段と、前記量子化係数復元手段によって復元された前記量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段によって逆量子化された逆量子化信号と、一つ前の逆量子化信号とを加算する加算手段と、前記加算手段からの信号を前記１つ前の逆量子化信号として記憶する記憶手段と、前記加算手段からの信号を逆直交変換して復号画像信号として出力する逆直交変換手段と、前記復号画像信号を記憶するフレームメモリを有し、記憶した前記復号画像信号を、本装置とは別の復号装置の復号方式に対応する符号化方式に変換する符号化方式変換手段と、前記符号化方式変換手段によって符号化方式が変換された前記復号画像信号を、前記検出手段によって検出された前記ゼロラン長情報に基づいて出力させる符号化方式変換制御手段と、を有する。
また、本発明の符号化方式変換方法は、動画像信号を符号化ブロック単位で直交変換した直交変換係数間の差分データを量子化し所定の周波数領域において所定の閾値より大きいと判定された量子化係数と、前記所定の周波数領域において前記所定の閾値以下であるためその符号化単位ブロックの量子化係数が０とみなした前記符号化単位ブロックの数であるゼロラン長情報とが可変長符号化された符号化データを可変長復号して可変長復号信号を出力するステップと、前記可変長復号信号から前記量子化係数と、前記ゼロラン長情報とを検出するステップと、前記量子化係数に基づいて前記量子化係数を復元するステップと、前記量子化係数を逆量子化するステップと、前記逆量子化信号と、一つ前の逆量子化信号とを加算するステップと、前記加算された信号を逆直交変換して復号画像信号として出力するステップと、前記復号画像信号をフレームメモリに記憶し、記憶した前記復号画像信号を、本装置とは別の復号装置の復号方式に対応する符号化方式に変換するステップと、前記符号化方式を変換した前記復号画像信号を、前記ゼロラン長情報に基づいて出力させるステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＭＰＥＧなどのように動きベクトルを求める処理まで複雑にせずして、ＪＰＥＧなどの画像間差分を取らない符号化に近い軽い処理で、差分画像符号化を応用し、しかも周波数帯域別の動きを配慮した動画像符号化および動画像復号、および符号化方式変換を簡単かつ高効率に実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
本発明に係る動画像符号化装置および動画像復号装置の実施の形態１を説明する。
【０００８】
（動画像符号化装置）
図１は、本発明の実施の形態１である動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【０００９】
図１において、本実施の形態１の動画像符号化装置は、直交変換器１、差分器２、量子化器３、逆量子化器４、メモリ５、ＣＰＵ６、閾値指示器７、係数判定器８、周波数指示器９、ゼロラン長計測器１０、ゼロラン長情報生成器１１、ＶＬＣ器１２、バッファ１３、を有している。
【００１０】
次に、図１に示す実施の形態１の動画像符号化装置の動作を、フローチャートを参照して説明する。
【００１１】
図２は、図１に示す実施の形態１の動画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【００１２】
まず、本装置に動画像信号が入力すると、まず、直交変換器１がその動画像信号を８×８のマクロブロック等の符号化単位ブロックに分割して直交変換、すなわち周波数領域へ変換して直交変換係数として差分器２へ出力していく（ステップ１００）。なお、直交変換の方式としては、直交変換やアダマール変換、ウエーブレット変換等の他、さらには離散フーリエ変換等の時系列信号を周波数領域へ変換する方式であれば、直交変換に限らない。
【００１３】
減算器２では、メモリ５に一つ前の符号化単位ブロックの直交変換係数が記憶されているか否かを判断し（ステップ１０５）、一つ前の符号化単位ブロックの直交変換係数がメモリ５に記憶されている場合は（ステップ１０５“ＹＥＳ”）、現在の符号化単位ブロックの直交変換係数と、一つ前の符号化単位ブロックの直交変換係数との間の差分を取り（ステップ１１０）、直交変換係数差分信号として量子化器３へ出力する。ここで、メモリ５に一つ前の符号化単位ブロックの直交変換係数が記憶されていない場合は（ステップ１１０“ＮＯ”）、差分をとらずに現在の符号化単位ブロックの直交変換係数をそのまま量子化器３へ出力する。
【００１４】
量子化器３は、減算器２からの直交変換係数差分信号または直交変換係数を量子化して（ステップ１２０）、量子化係数として、逆量子化部４および係数判定器８へ出力する。ここで、量子化の方法は、ＪＰＥＧやＭＰＥＧと同様に、例えば、８×８画素等の符号化ブロック単位の量子化マトリクスデータによって、各２次元周波数に対応した予め設定した割り算する分母の数によって割り算され、四捨五入あるいは、切り捨てがなされる。
【００１５】
逆量子化器４では、量子化器３からの量子化係数を逆量子化して（ステップ１２０）、メモリ５に記憶する（ステップ１２５）。ここで、逆量子化は、四捨五入あるいは切り捨てられた量子化係数に、量子化とは逆に、量子化マトリクスの数を掛け算して求める。これによって、ある程度の元の画像に近いデータとすることができる。ここで発生する元のデータとの違いを量子化誤差と呼ぶ。このデータをメモリ５に一時蓄積して、次の周波数領域の画像データとの差分を、減算器２で計算することになる。これは、動画増信号であれば、連続して続けることもできるが、５ピクチャから６０ピクチャ程度に一度、差分をとらないで符号化することも、量子化誤差の蓄積を無くすノウハウである。したがって、差分器２は、動画像が５から１０枚程度で１回、差分をとらないで符号化することが望ましい。
【００１６】
一方、係数判定器８は、量子化器３からの量子化係数を入力して（ステップ１３０）、周波数領域指示器９から指定された所定の周波数領域に存在する量子化係数が、閾値指示器７から指示された所定の閾値より大きいか否かを判定し（ステップ１３５）、閾値以下の場合のみ（ステップ１３５“ＹＥＳ”）、量子化係数をゼロにする（ステップ１４０）。
【００１７】
閾値指示器７が係数判定器８に対し指示する所定の閾値と、周波数領域指示器９が係数判定器８に対し指示する所定の周波数領域とは、それぞれ、ＣＰＵ６からの指示に基づくもので、閾値指示器７と周波数領域指示器９とによって係数判定器８に入力される。なお、これらの所定の閾値および所定の周波数領域は、予め決定されている場合には、ＣＰＵ６、閾値指示器７、周波数領域指示器９は、省略しても良い。本実施の形態１では、これらの所定の閾値および所定の周波数領域を、それぞれ、閾値指示器７、周波数領域指示器９がＣＰＵ６の制御に従って、例えば、量子化器３における量子化ステップや、走査順序（スキャン順序）等に応じて動的に指定している。
【００１８】
ここで、閾値指示器７が係数判定器８に対し指示する所定の閾値と、周波数領域指示器９が係数判定器８に対し指示する所定の周波数領域とについて説明する。まずは、周波数領域指示器９が係数判定器８に対し指示する所定の周波数領域について説明する。
【００１９】
図３は、量子化器３が直交変換器２からの直交変換係数を走査（スキャン）する方法を示している。
【００２０】
図３に示すように、直交変換器２からの直交変換係数は、８×８画素単位で入力される。そのため、量子化器３は、図３に示すように８×８の直交変換係数ブロックを左上のＤＣ成分から順に例えばジグザグスキャンを行って、係数を符号化していく。なお、ジグザグスキャンの際に、オルタネートスキャンを行っても勿論よい。
【００２１】
図４、図５は、それぞれ、周波数領域指示器９が係数判定器８に対し指示する周波数領域の一例を示している。
【００２２】
図４は、周波数領域指示器９が係数判定器８に対し、８×８の直交変換係数ブロックを、ジグザグスキャン等の走査順に応じて、２分割して１〜３６までの低域領域（エリア１）と、３７〜６４までの高域領域（エリア２）に分割した上で、所定の閾値以下であるか否かを判定する所定の周波数領域をエリア１と指示する例を示している。
【００２３】
図５は、周波数領域指示器９が係数判定器８に対し、８×８の直交変換係数ブロックをジグザグスキャン等の走査順に応じ３分割して、１〜１５までの低域領域（エリア１）と、１６〜４９までの中域領域（エリア２）と、５０〜６４までの高域領域（エリア３）とに分割した上で、所定の閾値以下であるか否かを判定する所定の周波数領域をエリア１と指示する例を示している。
【００２４】
なお、これらの分割数は、４以上であっても勿論良いし、分割する領域も均等でなくても勿論よい。
【００２５】
また、量子化された係数は、図３に示すように８×８の直交変換ブロックを左上のＤＣ成分から右下のＡＣ成分へ、順にジグザグスキャンを行って、係数を符号化していくものであるので、周波数領域指示器９は、予め図４や図５のように領域を指定する場合と、ジグザグスキャンの１〜６４のアドレス番号で指定して、「このアドレス番号までは指定周波数領域である」とする方法もある。その場合、例えば、図４のエリア１のときには、“アドレス３６”と指定され、図５のエリア１の場合には、“アドレス４９”等と指定しても良い。
【００２６】
次に、閾値指示器７が係数判定器８に対し指示する所定の閾値について説明する。
【００２７】
所定の閾値も同様に、ＣＰＵ６から閾値指示器７に出力（指示）され、閾値指示器７によって係数判定器８に入力される。この閾値は、周波数領域の量子化係数の値を、さらに０に落とし込む指標にするもので、±２とか、＋側と−側の双方を示せる値が望ましい。現実的なところとしては、±２から±５といった値が効果的であるが、これ以外の値でも勿論よい。
【００２８】
係数判定器８は、このような周波数領域指示情報と、閾値情報との２つによって、例えば、図４のエリア１あるいは図５のエリア１の指定周波数領域内で、例えば、最大の値を示す量子化係数が指定閾値である±２以下の係数であれば、ステップ１４０の処理により、その指定周波数領域における量子化係数を全てゼロにするという判定をして、実際にゼロへ落とし込む処理まで行う。なお、最大の値を示す量子化係数と、指定閾値とを比較する場合だけでなく、指定周波数領域における量子化係数の平均値と、指定閾値とを比較するようにしても勿論よい。
【００２９】
次に、図２のフローチャートの説明に戻り、ゼロラン長計測器１０は、係数判定器８からの判定出力と、周波数領域指示器９が係数判定器８に対し指示する所定の周波数領域とに基づいて、係数判定器８によってゼロとされた部分の符号化単位ブロック数（block数）や画像数（picture数）の長さを計測する（ステップ１４５）。これは、指定周波数領域内、指定周波数領域外でも本来のゼロの係数のゼロのゼロラン長を計測することは必要なので、その役割もこのゼロラン長計測器１０が受け持つ。この結果の有効係数と、ゼロのゼロラン長データをゼロラン長情報生成器１１に出力する。
【００３０】
つまり、ある符号化単位ブロックにおける指定周波数領域（図４、図５のエリア１）の量子化係数が、指定閾値より大きいと判定された場合、その指定周波数領域の量子化係数はそのまま有効係数としてゼロラン長情報生成器１１に出力され、ある符号化単位ブロックにおける指定外の周波数領域（図４のエリア２、図５のエリア２，３）の量子化係数は０としてゼロラン長情報生成器１１に出力される。
【００３１】
これに対し、指定周波数領域（図４、図５のエリア１）の量子化係数が、指定閾値以下と判定された場合、その符号化単位ブロックでは、指定周波数領域（図４、図５のエリア１）や指定外の周波数領域（図４のエリア２、図５のエリア２，３）も含め、その符号化単位ブロック内の量子化係数は、全て０に丸められることになり、このような符号化単位ブロックが続けば符号化単位ブロック数（block数）を計測し、このような符号化単位ブロックからなる画像（picture）が続けば画像数（picture数）の長さを計測することになる。監視カメラにより動きの少ない夜間の部屋等を符号化対象とする場合、この方式により、ＭＰＥＧ等のフレーム間相関を用いた予測符号方式と同様に、より符号化データの量を削減することが可能となる。なお、本実施の形態１では、ゼロラン長計測器１０は、０の量子化係数が続く符号化単位ブロック数（block数）および画像数（picture数）を示すゼロラン長を計測しているが、０の量子化係数が続く符号化単位ブロック数（block数）あるいは画像数（picture数）の一方のゼロラン長だけを計測するようにしても良い。
【００３２】
ゼロラン長情報生成器１１では、ゼロラン長計測器１０が計測したゼロラン長を入力して、そのゼロラン長を示すゼロラン長情報を生成する（ステップ１５０）。ここで、本実施の形態１では、ゼロラン長情報生成器１１は、０の量子化係数が続く符号化単位ブロック数（block数）および画像数（picture数）を示すゼロラン長を生成するが、０の量子化係数が続く符号化単位ブロック数（block数）あるいは画像数（picture数）の一方のみを示すゼロラン長を生成するようにしても良い。
【００３３】
つまり、ゼロラン長情報生成器１１は、周波数領域指示器９により指定周波数領域が指定された場合には、それ以外の周波数領域に有効係数としての量子化係数があったとしても、その領域（ブロック）は全体がゼロであったとものとして、後述するように“block_skip_count”のパラメータに、その領域（ブロック）が続く回数等を入れることで、余分なブロックデータを送らないで済ませる情報を生成する。
【００３４】
また、画面全体が静止している場合などは、前の画像の直交変換係数と差分をとると、その画像（picture）内の全符号化単位ブロックの量子化係数がゼロとなる場合もある。そのときには、ゼロラン長情報生成器１１は、後述するように“picture_skip_count”のパラメータに、その画像（picture）が続く回数等をいれることで、余分なピクチャデータを送らないで済ませるようにする。
【００３５】
なお、どちらのパラメータも８ビットなので、２５５回のスキップしかできないが、もしそれ以上続ける場合には、一度、スキップ動作を打ち切るために、ピクチャあるいは実際のブロックデータを送信してからまた、カウントを始めればよい。もしくはエスケープコードのような値（例えば８ビットで、０から２５４までを有効にして、２５５＝０ｘｆｆのコードのときは無条件に２５４カウントしてそのあとの８ビットは、さらに続くカウント数が入ることにしてもよい。即ち、３００カウントを示すには、0xff2Eとして、１６ビット分のビットを使用してもよいことにする。
【００３６】
その後、ＶＬＣ器１２では、有効係数である所定の閾値以上の量子化係数や、ゼロラン長を、ＭＰＥＧやＪＰＥＧなどのようにハフマンコードなどを用いてハフマン符号化に代表されるＶＬＣ符号化（可変長符号化）を行い、その結果のデータを一時バッファ１３に格納して、しかるべきタイミングにて、符号化データとして出力する（ステップ１５５）。その際、この符号化データを受信して復号する動画像復号装置への直交変換係数の誤差の伝播の影響を少なくするため、定期的なタイミングあるいは適当なタイミングで、減算器２にて差分をとらないで直交変換係数をそのまま量子化器３に量子化する方法を採用している場合は、その定期的なあるいは適当なタイミングを動画像復号装置側にも通知するため、ＶＬＣ器１２では、その定期的なあるいは適当なタイミングを、これ以外の符号化パラメートと共に、符号化データに可変長符号化する。
【００３７】
次に、実際に符号化するデータの構造を、図６〜図９を用いて説明する。なお、図６〜図９では、Ｃ言語的な表記にて実際に符号化するデータを記載している。
【００３８】
図６は、本実施の形態１による符号化方式の最上位層を示している。これは、ＭＰＥＧなどと同じ仕組みを用いる。即ち、はじめに符号化の始まりを示す、“sequence_header()”というヘッダーを送信する。その後、“picture()”という１ピクチャに相当するデータを、所定の枚数分動画像を１枚１枚送信する。“sequence_header()”の具体的内容例は、図７に記載している。
【００３９】
図７は、図６に示す“sequence_header()”の具体的内容例を示している。
【００４０】
図７において、始めの“sequence_header_code”は、予め決まったコードを３２ビットを送信する。そのあと、“Horizontal_size”として、水平方向の画素数を送信する。その後、“Vertical_size”として、垂直方向の画素数を送信する。“Pel_aspect_ratio”は、４：３や１６：９などの画素構成比率であり、いくつかのテーブルの中から選ぶ用に４ビットで識別できるコードを送信する。
【００４１】
また、図７において、Picture_rate”は、２９．９７枚/秒とか、５９．９４枚/秒などの、秒あたりの符号化ピクチャ枚数を識別するビットを送信する。また、“Bit_rate”は、符号化情報のレートで、ＭＰＥＧなどでは、例えば、300bpsで量子化された値を送信することになっている。ここでもそれに準じて送信する。
【００４２】
また、図７において、“Load_intra_quantizer_matrix”は、１ビットで、“Load_intra_quantizer_matrix”が１であれば、次のフィールドで８ビットの値を、８×８の量子化係数をそれぞれ割り算する際の分母に当たる数字を６４個分送信する。ここで、“Load_intra_quantizer_matrix”が０であれば、ＭＰＥＧなどで規定されているDefaultの量子化マトリックスを用いることとする。ここで、“intra_quantizer_matrix”は、前記符号化誤差の蓄積を避けるために、数枚に１枚は、差分を計算しないで符号化するピクチャに用いるものである。
【００４３】
また、図７において、“Load_non_ intra_quantizer_matrix”は、１ビットで、“Load_non_ intra_quantizer_matrix”が１であれば、次のフィールドで８ビットの値を、周波数画像間差分データの８×８の量子化係数をそれぞれ割り算する際の分母に当たる数字を６４個分送信する。“Load_non_ intra_quantizer_matrix”が０であれば、ＭＰＥＧなどで規定されているDefaultの量子化マトリックスを用いることとする。ここで、“non_intra_quantizer_matrix”は、符号化誤差の蓄積を避けるために、画像（picture）数枚に１枚は、減算器２にて差分を計算しないで符号化するピクチャに用いる。
【００４４】
図８は、図６に示す“picture()”のデータ構造を示している。
【００４５】
図８において、“ｐicture()”では、まず“picture_start_code”を３２ビット送信する。なお、図７に示す“sequence_header_code”や、“Horizontal_size”,“ Vertical_size
,“Pel_aspect_ratio”,“Picture_rate”,“Bit_rate”,“Load_intra_quantizer_matrix”, “intra_quantizer_matrix[]”, “Load_non_intra_matrix”,“non_intra_matrix”、そして図８における“picture_start_code”などは、ＭＰＥＧ規格に準拠して符号化する。
【００４６】
次に、量子化後のブロック全体の差分がゼロの場合のピクチャの枚数を、図８に示す“picture_skip_count”により８ビットで送る。全く静止しているシーンを符号化する場合には、この情報によって、同じ画像であるという情報を伝えることと等価になる。その場合には、同じ画像がカウント数だけコピーされて符号化されるので、量子化誤差蓄積も無いため、量子化誤差などの心配も無い。
【００４７】
また、前記では、数枚に１枚は差分をとらないデータで符号化することが望ましい旨を記載したが、この場合は、“picture_skip_count”の８ビットでカウントした枚数は含まずに考えることにする。
【００４８】
次に周波数領域の指定をする方法について説明する。
【００４９】
図１０は、周波数領域のエリア分けの種類を示している。
【００５０】
本実施の形態１では、周波数領域のエリア分けの種類を、“frequency_divide_type”により示している。これは、図１０（ａ）に示すように、“frequency_divide_type_01”の場合には、８×８ブロック全体（１分割）を示している。また、“frequency_divide_type_10”の場合には、２分割の左上の領域１（図４のエリア１に相当）、“frequency_divide_type_11の場合には、３分割の左上の領域１（図５のエリア１に相当）を対象としていることを示す。その後、ピクチャの画素数から得られる８×８のブロック数だけ、図８の“block（）”のデータが送信される。図８の“Block()”の中のデータ構成は、まず、符号化単位ブロック（block）の全部の差分画像データ係数がゼロの場合には、図９に示す“block_skip_count”に値を設定することにより、そのような符号化単位ブロック（block）blockのデータを送信しない。
【００５１】
これは画面の１部分だけが動いているときには、その動いている部分以外のところで、この図９に示す“block_skip_count”が効果を発揮する。Blockはラスタースキャン順番で、左上から右へ、１ブロックラインが符号化されたら、１ブロックライン下の左から右へという順番にて符号化される。図１０に示すように“frequency_divide_type”で決定された指定周波数領域の部分が全部ゼロの場合には、その手前のエリアまでしか符号化しなくても良い。符号化する部分である量子化された有効係数部分は、ハフマンコードを用いて、例えばＪＰＥＧの規格に準拠して符号化する。
【００５２】
なお、ここで説明に使用した周波数領域は、図１０に示すように“frequency_divide_type”の分割の方法をとったが、これはジグザグスキャンをする方式にマッチした方法としての例であり、特定の２次元周波数の領域を自由に設定しても良い。
【００５３】
また、この図１０(ａ）に示す“frequency_divide_type = 01”の場合には，ブロック全部の場合と較べ、“frequency_divide_type = 10”の場合には、比較的低域だけが対象となっている。即ち、本実施の形態１では、高域は、ノイズやもやもやした細かい動きがあっても、それは最初から無視して、低域に比較的大きな有効係数があるときのみ、符号化するという思想を用いている。これによれば、低域の大きな動きがあるときのみ符号化信号が発生し、低域の小さなパワーの動きのものは、閾値によってゼロに落とし込まれて、無視される。具体的な画像例では、例えば海の上を船が動いているところのみ符号化し、波がざわざわうごめいているところは符号化しない。また画面上の波以上に細かい砂埃や、撮影上のノイズなども符号化しない、などという付加価値をつけて、簡単に高効率な画像符号化を行うことが出来る。
【００５４】
従って、本実施の形態１の動画像符号化装置および方法によれば、ＭＰＥＧなどのように動きベクトルを求める処理まで複雑にせずして、ＪＰＥＧなどの画像間差分を取らない符号化に近い軽い処理でも、直交変換係数の差分をとって符号化することにより、周波数帯域別の動きを配慮した符号化ができ、簡単で高効率な画像符号化を実現することが出来る。
【００５５】
特に、本実施の形態１の符号化方式は、動いていないという部分のデータを出来るだけ伝送しないコンセプトであるから、一般的な監視カメラシステムのようなアプリケーションには特に効果的である。つまり、いつも人のいない部屋をずっと監視している監視カメラシステムでは、スキップ、すなわち各ピクチャ（画像）の情報を送信しない場合が多発するので、符号化データ量も少なくて済む。しかも、マクロブロック等の符号化単位ブロックにおける量子化係数の周波数領域を設定して低域の動き量がある程度発生したときのみ、符号化データを伝送することになるので、人のいない部屋の扉が開いて、そこの明るさが変化してＤＣ（明るさの平均値）の動きがあったときのみ、符号化して効率よく符号化伝送が出来る。特に、監視カメラは１台とはかぎらず、複数台用いることが多いので、複数台の監視対象の部屋に人が侵入することは確率的に低い。そのために、複数台のカメラにて本実施の形態１の符号化方式により符号化した符号化データは、まとめて多重化して伝送路に搬送しても、統計多重化効果も発生し、非常に符号量が少ない状態で伝送することも可能となる。
【００５６】
実施の形態２．
次に、実施の形態２として、図１に示す動画像符号化装置などによって直交変換係数が差分符号化された符号化データを復号する動画像復号装置について説明する。
【００５７】
図１１は、本発明の実施の形態２である動画像復号装置の構成例を示すブロック図である。
【００５８】
図１１において、本実施の形態２の動画像復号装置は、バッファ２１、ＶＬＤ器２２、加算器２３、ゼロラン長情報検出器２４、量子化係数復元器２５、逆量子化器２６、メモリ２７、逆直交変換器２８、フレームメモリ２９、フレームメモリ制御器３０、を有している。
【００５９】
次に、図１１に示す実施の形態２の動画像復号装置の動作を、フローチャートを参照して説明する。
【００６０】
図１２は、図１１に示す実施の形態２の動画像復号装置の動作を示すフローチャートである。
【００６１】
図１に示す動画像符号化装置などによって直交変換係数が差分符号化された符号化データが本装置に入力すると、まず、バッファ２１がその符号化データを一時蓄積して（ステップ２００）、ＶＬＤ器２２に伝送する。
【００６２】
ＶＬＤ器２２では、バッファ２１からの符号化データを、可変長復号(ＶＬＤ)を行い（ステップ２０５）、可変長復号信号をゼロラン長情報検出器２４に出力する。
【００６３】
ゼロラン長情報検出器２４では、まずは、ＶＬＤ器２２にて可変長復号(ＶＬＤ)された可変長復号信号からピクチャ（画像）のゼロラン長情報である“picture_skip_count”を検出して、フレームメモリ制御器３０へ出力する（ステップ２１０）。フレームメモリ制御器３０は、後述するステップ２７０の判断処理で、ゼロラン長情報検出器２４からのピクチャ（画像）のゼロラン長情報である“picture_skip_count”を利用するので、ステップ２７０のところで説明する。
【００６４】
次に、ゼロラン長情報検出器２４は、ＶＬＤ器２２にて可変長復号(ＶＬＤ)された可変長復号信号から復号すべき有効係数である量子化係数、すなわちピクチャ（画像）内のある８×８画素サイズ等の符号化単位ブロックの指定周波数領域で指定閾値以上の値をもった量子化係数を検出し（ステップ２１５）、さらに、続いてその量子化係数が８×８画素サイズ等の符号化単位ブロックでどれだけ続くかを示す符号化単位ブロックのゼロラン長情報である“block_skip_count”を検出して（ステップ２２０）、復号すべき有効係数の量子化係数と共に、量子化係数復元器２５に出力する。
【００６５】
量子化係数復元器２５は、ゼロラン長情報検出器２４にて検出された８×８画素サイズの符号化単位ブロックのゼロラン長情報“block_skip_count”が０であるか否かを判断し（ステップ２２５）、“block_skip_count”が０である場合（ステップ２２５“ＹＥＳ”）、その量子化係数は符号化単位ブロックで続かない場合であるので、復号すべき有効係数の量子化係数を逆量子化器２６へ出力する（ステップ２３０）。
【００６６】
これに対し、ゼロラン長情報検出器２４にて検出された８×８画素サイズの符号化単位ブロックのゼロラン長情報である“block_skip_count”が０でない場合（ステップ２２５）、ステップ２１５で検出された量子化係数が“block_skip_count”数の符号化単位ブロック分だけ続く場合であるので、量子化係数復元器２５は、復号すべき有効係数の量子化係数を逆量子化器２６へ出力すると共に、ゼロの量子化ブロック、すなわち８×８画素サイズの符号化単位ブロック（量子化ブロック）の量子化係数が全てゼロであることを示す量子化係数をその“block_skip_count”数だけ復元して逆量子化器２６へ出力する（ステップ２３５）。
【００６７】
次に、量子化係数復元器２５は、現在復号しているピクチャ（画像）において有効係数である量子化係数がまだあるか否かを判断し（ステップ２３７）、有効係数である量子化係数がまだある場合は（ステップ２３７“ＹＥＳ”）、上記ステップ２１５の処理に戻り、再度、有効係数である量子化係数の検出処理移行の処理を繰り返す（ステップ２１５〜ステップ２３７）
【００６８】
これに対し、量子化係数復元器２５は、現在復号しているピクチャ（画像）において有効係数である量子化係数がもうない場合は（ステップ２３７“ＮＯ”）、その旨を逆量子化器２６に出力する。
【００６９】
すると、逆量子化器２６は、量子化係数復元器２５からの量子化係数を逆量子化して（ステップ２４０）、加算器２３へ出力する。
【００７０】
加算器２３では、メモリ２７に１つ前の画像の量子化係数が記憶されているか否かを判断し（ステップ２４５）、記憶されている場合のみ（ステップ２４５“ＹＥＳ”）、量子化係数復元器２５からの量子化係数と、その記憶されている１つ前の画像の量子化係数とを加算して（ステップ２５０）、逆直交変換器２８およびメモリ２７へ出力して、メモリ２７に記憶する（ステップ２５５）。なお、メモリ７に１つ前の画像の量子化係数が記憶されていない場合は（ステップ２４５“ＮＯ”）、動画像符号化装置における符号化の際に、直交変換係数同士の差分がとられていないため、ＶＬＤ器２２にて可変長復号化された量子化係数をそのまま逆直交変換器２８およびメモリ２７へ出力して、メモリ２７に記憶する（ステップ２５５）。なお、加算器２３は、動画像符号化装置からの符号化データに含まれる符号化制御パラメータにより、メモリ２７に記憶された直交変換係数と加算する。
【００７１】
逆直交変換器２８では、加算器２３からの信号を逆ＤＣＴ変換等の逆直交変換をして（ステップ２６０）、復号ピクチャ（復号画像）としてフレームメモリ９に記憶する（ステップ２６５）。
【００７２】
フレームメモリ制御器１０は、ステップ２１０にてゼロラン長情報検出器２４が検出した“picture_skip_count”を入力しており、“picture_skip_count”が示すカウント数が０であるか否かを判断する（ステップ２７０）。
【００７３】
ここで、“picture_skip_count”が示すカウント数が０でない場合のみ（ステップ２７０“ＮＯ”）、１つ前のピクチャ（画像）と同じ画像でそのカウント数分続いていることを意味しているので、フレームメモリ制御器１０は、“picture_skip_count”が示すカウント数分だけフレームメモリ２９から１つ前のピクチャ（画像）と同じ画像を出力させる（ステップ２７５）。
【００７４】
これに対し、“picture_skip_count”が示すカウント数が０である場合（ステップ２７０“ＹＥＳ”）、同じピクチャ（画像）が続かないことを示しているので、フレームメモリ制御器１０は、ステップ２７５の処理をスキップする。
【００７５】
そして、両場合とも、フレームメモリ制御器１０は、フレームメモリ２９に記憶された復号ピクチャ（復号画像）の番号等に基づいて、まだ復号するピクチャ（画像）があるか否かを判断し（ステップ２８０）、ない場合には（ステップ２８０“ＮＯ”）、復号処理を終了する一方、ある場合には（ステップ２８０“Ｙｅｓ”）、ステップ２００の次の符号化データの入力処理に戻る。
【００７６】
従って、実施の形態２の動画像復号装置および方法によれば、実施の形態１の動画像符号化装置および方法によって符号化された符号化データでも、正しく復号することができる。
【００７７】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３である符号化方式変換装置および方法について説明する。本実施の形態３の符号化方式変換装置では、動画像符号化装置がＪＰＥＧ以外の符号化方式、例えば、ＪＰＥＧ２０００等の符号化方式により動画像信号を符号化した符号化データを、汎用のＪＰＥＧ復号装置が復号できるようにＪＰＥＧ規格のＪＰＥＧ符号化信号に変換するものである。
【００７８】
図１３は、本発明の実施の形態３である符号化方式変換装置の構成例を示すブロック図である。
【００７９】
図１３において、本実施の形態３の符号化方式変換装置は、バッファ２１、ＶＬＤ器２２、加算器２３、ゼロラン長情報検出器２４、量子化係数復元器２５、逆量子化器２６、メモリ２７、逆直交変換器２８、ＪＰＥＧ変換制御器３１、フレームメモリ２９を有するＪＰＥＧ変換器３２を有しており、ＪＰＥＧ復号器３３にＪＰＥＧ符号化データを出力するように接続されている。ここで、フレームメモリ２９は、ＪＰＥＧ変換器３２と別に設けられていても勿論よい。なお、図１１に示す実施の形態２の動画像復号装置の構成要素と同じ機能を有するものには、同一符号を付している。
【００８０】
次に、図１３に示す実施の形態３の符号化方式変換装置の動作を、フローチャートを参照して説明する。
【００８１】
図１４は、実施の形態３の符号化方式変換装置の動作例を示すフローチャートである。
【００８２】
なお、逆直交変換器２８によるステップ２６０の逆直交変換処理までは、図１１に示す実施の形態２の動画像復号装置と同じので、同一ステップ番号を付してここまでの説明は省略する。
【００８３】
ここで、ステップ２６０にて逆直交変換器２８により逆直交変換処理された復号画像信号は、本実施の形態３の場合、ＪＰＥＧ変換器３２のフレームメモリ２９に入力する（ステップ３００）。
【００８４】
そして、本実施の形態３では、ＪＰＥＧ変換制御器３１が、ステップ２１０にてゼロラン長情報検出器２４が検出した“picture_skip_count”を入力しており、“picture_skip_count”が示すカウント数が０であるか否かを判断する（ステップ３０５）。
【００８５】
ここで、“picture_skip_count”が示すカウント数が０でない場合のみ（ステップ３０５“ＮＯ”）、１つ前のピクチャ（画像）と同じ画像でそのカウント数分続いていることを意味しているので、ＪＰＥＧ変換制御器３１は、“picture_skip_count”が示すカウント数分だけフレームメモリ２９に１つ前のピクチャ（画像）と同じ画像を複製してフレームメモリ２９に記憶する（ステップ３１０）。
【００８６】
これに対し、“picture_skip_count”が示すカウント数が０である場合（ステップ２７０“ＹＥＳ”）、同じピクチャ（画像）が続かないことを示しているので、ＪＰＥＧ変換制御器３１は、ステップ３１０の処理をスキップする。
【００８７】
そして、両場合とも、ＪＰＥＧ変換制御器３１は、復号ピクチャ（復号画像）の番号等に基づいて、まだ復号するピクチャ（画像）があるか否かを判断し（ステップ３１５）、ある場合には（ステップ３１５“Ｙｅｓ”）、実施の形態２の場合と同様に、ステップ２００の次の符号化データの入力処理に戻る。
【００８８】
これに対し、復号すべきピクチャ（画像）がない場合（ステップ３１５“ＮＯ”）、ＪＰＥＧ変換制御器３１は、フレームメモリ２９に保持している復号画像信号をＪＰＥＧ規格の信号に変換するため、ＪＰＥＧ規格に合わせてＪＰＥＧの可変長符号化（ＶＬＣ）以外の部分を生成、すなわちＪＰＥＧ符号化方式にてＤＣＴ変換および量子化を行って量子化係数を出力し（ステップ３２０）、続いてハフマン符号により可変長符号化（ＶＬＣ）して（ステップ３２５）、ＪＰＥＧ符号化データに変換する（ステップ３３０）。
【００８９】
これにより、本装置に接続されたＪＰＥＧ復号装置４０では、そのＪＰＥＧ符号化データを、一般的なＪＰＥＧ復号方式により復号して復号画像データとして出力することができる。
【００９０】
従って、本実施の形態３の符号化方式変換装置および方法によれば、実施の形態１の動画像符号化装置および方法等によって符号化された符号化データがＪＰＥＧ以外の符号化方式、例えば、ＪＰＥＧ２０００等の符号化方式により動画像信号を符号化する場合であっても、汎用のＪＰＥＧ復号装置が復号できるようにＪＰＥＧ規格のＪＰＥＧ符号化信号に正しく変換することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態３の符号化方式変換装置および方法では、本装置とは別のＪＰＥＧ復号装置４０が復号できるように復号画像データを標準のＪＰＥＧ符号化方式の符号化データに変換するように説明したが、本発明では、これに限らず、例えば、ＪＰＥＧ復号装置４０が、ＪＰＥＧ２０００等の復号装置である場合には、その復号装置が復号できるように、復号画像データをＪＰＥＧ２０００の符号化方式の符号化データに変換するというように、符号化方式変換装置に接続されている復号装置の復号方式に応じて再符号化するようにしても勿論よい。
【００９２】
実施の形態４．
【００９３】
次に、本発明の実施の形態４である監視カメラシステムについて説明する。実施の形態４の監視カメラシステムは、図１に示す実施の形態１の動画像符号化装置と、図１３に示す実施の形態３の符号化方式変換装置とを、伝送路を介して接続したものである。
【００９４】
図１５は、本発明の実施の形態４である監視カメラシステムの構成例を示すブロック図である。
【００９５】
図１５において、実施の形態４の監視カメラシステムは、監視カメラ５０と、図１に示す実施の形態１の動画像符号化装置６０と、図１３に示す実施の形態３の符号化方式変換装置７０と、図１３にて説明した汎用的なＪＰＥＧ復号装置４０とを有している。図１に示す実施の形態１の動画像符号化装置６０には、監視カメラ５０が接続されており、図１３に示す実施の形態３の符号化方式変換装置７０には、図１３にて説明した汎用的なＪＰＥＧ復号装置４０が接続されており、図１に示す実施の形態１の動画像符号化装置６０と、図１３に示す実施の形態３の符号化方式変換装置７０とは、電波や通信手段等の伝送路８０を介して接続されている。
【００９６】
次に、本実施の形態５の監視カメラシステムの動作例について簡単に説明する。
【００９７】
監視カメラ５０は撮影対象を撮影すると、動画像信号を生成して、動画像符号化装置６０に出力する。
【００９８】
動画像符号化装置６０では、実施の形態１にて説明したように、ピクチャ（画像）間の差分符号化を行わない符号化方式により、監視カメラ５０からの動画像信号を符号化して、符号化データとして、伝送路８０を介し、符号化方式変換装置７０へ送信する。
【００９９】
符号化方式変換装置７０は、実施の形態３にて説明したように、動画像符号化装置６０に符号化されたピクチャ（画像）間の差分符号化を行わない符号化方式により符号化された符号化データを、復号すると共に、本装置とは別のＪＰＥＧ復号装置４０が復号できるように復号画像データを標準のＪＰＥＧ符号化方式の符号化データに変換して、ＪＰＥＧ復号装置４０に出力する。
【０１００】
そして、汎用のＪＰＥＧ復号装置４０では、符号化方式変換装置７０からの標準のＪＰＥＧ符号化方式の符号化データをＪＰＥＧ復号方式により復号して復号化画像データとして出力する。
【０１０１】
従って、本実施の形態４の監視カメラシステムおよび方法によれば、動画像符号化装置６０によって符号化された符号化データがＪＰＥＧ以外の符号化方式、例えば、ＪＰＥＧ２０００等の符号化方式により動画像信号を符号化する場合であっても、符号化方式変換装置７０により、汎用のＪＰＥＧ復号装置４０が復号できるようにＪＰＥＧ規格のＪＰＥＧ符号化信号に正しく変換することができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態４の監視カメラシステムおよび方法では、ＪＰＥＧ復号装置４０が復号できるように復号画像データを標準のＪＰＥＧ符号化方式の符号化データに変換するように説明したが、本発明では、これに限らず、例えば、ＪＰＥＧ復号装置４０が、ＪＰＥＧ２０００等の復号装置である場合には、その復号装置が復号できるように、復号画像データをＪＰＥＧ２０００の符号化方式の符号化データに変換するというように、符号化方式変換装置に接続されている復号装置の復号方式に応じて再符号化するようにしても勿論よい。
【０１０３】
なお、本実施の形態１〜４では、動画像符号化装置、動画像復号装置、符号化方式変換装置および監視カメラシステムを、ブロック図によりハードウエア的に構成して説明したが、本発明では、これに限らず、ＣＰＵと、プログラムとにより、ソフトウエア的により構成するようにしても勿論良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明の動画像符号化装置および方法、動画像復号装置および方法、符号化方式変換装置および方法は、画像間差分をとらずに動画像信号を符号化する監視カメラシステム等における伝送量の削減および高画質化に利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施の形態１である動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施の形態１の動画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１におけるジグザグスキャンの説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１における２分割エリアの説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１における３分割エリアの説明図である。
【図６】本実施の形態１による符号化方式の最上位層の一例を示す図である。
【図７】図６に示す“sequence_header()”の具体的内容例を示す図である。
【図８】図６に示す“picture()”のデータ構造の一例を示す図である。
【図９】図８に示す“block()”のデータ構造の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における“frequency_divide_type”の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２である動画像復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す実施の形態２の動画像復号装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３である符号化方式変換装置の構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態３の符号化方式変換装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態４である、監視カメラシステムの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  直交変換器、２  差分器、３  量子化器、４  逆量子化器、５  メモリ、６  ＣＰＵ、７  閾値指示器、８  係数判定器、９  周波数指示器、１０  ゼロラン長計測器、１１  ゼロラン長情報生成器、１２  ＶＬＣ器、１３  バッファ、２１  バッファ、２２  ＶＬＤ器、２３  加算器、２４  ゼロラン長情報検出器、２５  量子化係数復元器、２６  逆量子化器、２７  メモリ、２８  逆直交変換器、２９  フレームメモリ、３０  フレームメモリ制御器、３１  ＪＰＥＧ変換制御器、３２  ＪＰＥＧ変換器、復号装置４０  ＪＰＥＧ復号装置、５０  監視カメラ、６０  動画像符号化装置、７０  符号化方式変換装置、８０  伝送路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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